一种电机的油冷结构的制作方法

1.本发明属于电机冷却的技术领域，具体涉及了一种电机的油冷结构。


背景技术：

2.驱动电机在持续运行时会产生大量的热，如果电机温度过高，会影响电机的可靠运行及性能，为了维持电机的正常工作，一般需要在电机上设计专门的冷却结构，将电机运转过程中产生的热量带走，常见的冷却方式包括风冷、液冷及油冷等，或增加电机体积以提高电机的散热效果。
3.目前市面上常见的纯电动汽车用电机多已水冷为主，即在电机机壳中加工出流道，让冷却水在机壳流道中循环流动，以此来带走电机定转子产生的热量，由于冷却水并未直接与热源(定转子)接触，所以冷却效果一般，此外由于机壳中要预留流道结构，会造成电机体积的增大及制造成本的增加，随着对电机功率、性能及成本的要求日益变高，传统的风冷和水冷方式已不能满足上述要求，油冷电机逐渐成为研究的热点。
4.然而，现有油冷电机的转子冷却结构一般存在电机轴向流量和温度分布不均匀，先进油侧甩出油量较多，另一侧较少，易引起转子转动不平衡；无法对另一侧轴承进行润滑；零部件工艺性差，不好安装；以及散热效果差、结构工艺复杂、成本高的缺点。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本发明提出一种电机的油冷结构，以改善油冷电机的转子冷却结构存在的电机轴向流量和温度分布不均匀引起转子转动不平衡以及散热效果差、结构工艺复杂、成本高的问题。
6.本发明提出一种电机的油冷结构，包括：转轴，所述转轴为中空轴，其一端设置有进油口；
7.多个喷油孔，沿轴向间隔分布在所述转轴上，且所述喷油孔沿所述转轴的径向贯穿所述转轴的侧壁；
8.调油环，设置在所述转轴的内部，且多个所述喷油孔位于所述调油环的两侧，所述调油环的中间设置有内孔，其外圆周上间隔设置有多个导油槽。
9.在本发明的一个实施例中，所述转轴的另一端为封闭结构，且所述转轴的外侧安装有转子模块和定子模块，油液从所述进油口进入所述转轴的内部，并从所述喷油孔喷向所述转子模块和所述定子模块。
10.在本发明的一个实施例中，所述转轴为分体式转轴，其分体位置位于靠近所述转轴远离所述进油口的一端。
11.在本发明的一个实施例中，所述分体式转轴包括花键部和尾部，所述花键部与所述尾部之间固定连接，所述转子模块安装在所述花键部上。
12.在本发明的一个实施例中，所述花键部为中空结构，所述尾部为实心结构，所述进油口设置在的一端，所述尾部固定在所述花键部的另一端上，以将所述花键部远离所述进
油口的一端封闭。
13.在本发明的一个实施例中，所述喷油孔位于所述花键部上，且所述调油环设置在所述花键部的内部。
14.在本发明的一个实施例中，所述导油槽的槽壁为平滑结构或设置有螺旋结构。
15.在本发明的一个实施例中，所述进油孔的直径设置在所述调油环的内孔直径的0.7倍至1.3倍之间。
16.在本发明的一个实施例中，所述调油环靠近所述进油口一侧的喷油孔为第一喷油孔，远离所述进油口一侧的喷油孔为第二喷油孔，所述第一喷油孔的直径设置在第二喷油孔直径的0.85倍至1.15倍之间。
17.在本发明的一个实施例中，所述调油环上的全部导油槽占所述调油环的圆柱面的70％至90％之间，且所述导油槽底面所在圆周的直径设置在所述调油环直径的0.5倍至0.7倍之间。
18.本发明提出一种电机的油冷结构，在转轴上开有喷油孔，冷却油从转轴一端的进油口进入转轴的空腔内，转轴在旋转时，油液在离心力的作用下会贴着内壁流动，从而使油液从喷油孔中甩出，在其内部安装调油环，实现转子液体冷却，左右甩出的油液比例，与左右两侧定子线包的体积比接近，冷却效果好。
19.本发明提出一种电机的油冷结构，同时通过安装调油环，保证左右两侧油液能同步喷出，并能调节左右两侧的甩油比例，保证运行时的转子动平衡，保证对流换热系数合适，相较于安装油管，安装简单，成本降低。
20.本发明提出一种电机的油冷结构，转轴采用分体式转轴，花键部和尾部之间通过过盈配合，工艺简单，分体位置远离花键部设置有进油口的一端，承受扭矩可以忽略，使其强度可靠。
附图说明
21.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1为本发明于一实施例中的电机的结构示意图。
23.图2为本发明于一实施例中的电机的剖面结构示意图。
24.图3为本发明于一实施例中的电机中转轴的结构示意图。
25.图4为本发明于一实施例中的电机中转轴的剖面结构示意图。
26.图5为本发明于一实施例中的电机中调油环的结构示意图。
27.图6为本发明于一实施例中的电机中调油环的主视图。
28.标号说明：
29.转轴10；调油环20；铝导体111；定子铁芯121；铜线122；进油口101；喷油孔102；花键部103；尾部104；内孔201；导油槽202。
具体实施方式
30.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
31.需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
32.如图1至图6所示，本发明提出一种电机的油冷结构，以改善油冷电机的转子冷却结构存在的电机轴向流量和温度分布不均匀引起转子转动不平衡以及散热效果差、结构工艺复杂、成本高的问题，具体的，包括转轴10和调油环20，所述调油环20安装在所述转轴10的内部，且所述转轴10的外侧设置有转子模块和定子模块，所述转子模块包括铝导体111和转子铁芯，所述铝导体111为压铸固定在所述转子铁芯上，所述定子模块包括定子铁芯121和铜线122，所述铜线122绕制在所述定子铁芯121上，所述铜线122在端部会形成线包，右侧为出线端线包，左侧为非出线端线包，一般，出线端线包高度大于非出线端的线包高度，在电机工作时，铜线122会产生热量，所以右侧需要更多的油液喷溅，以增加冷却能力。
33.如图1至图4所示，在实施例中，所述转轴10为中空轴，即其内形成有中空腔，所述调油环20设置在所述中空腔内，且所述转轴10的一端设置有进油口101，另一端为封闭端，且所述进油口101沿所述转轴10的轴向设置，所述进油口101与所述中空腔连通，且所述转轴10上设置有多个喷油孔102，所述喷油孔102沿所述转轴10的轴向间隔分布，且位于所述调油环20的两侧，且所述喷油孔102沿所述转轴10的径向贯穿所述转轴10的侧壁，即所述喷油孔102与所述中空腔连通。所述电机的转轴10为中空轴，转轴10上开有喷油孔102，冷却油从所述进油口101进入所述转轴的中空腔内，通过转轴10上的喷油孔102，冷却转子铁芯端部，经由转子铁芯端部，依靠离心力，把油液甩到定子线包，从而冷却铜线，降低铜损。
34.如图1至图4所示，在本实施例中，所述转轴10为分体式转轴，其分体位置位于靠近所述转轴10设置有所述进油口101的一端，所述转轴10采用分体转轴，分体之间采用过盈配合，工艺简单，分体位置靠近所述转轴10设置有所述进油口101的一端，承受扭矩可以忽略，强度可靠，具体的，所述分体式转轴包括花键部103和尾部104，所述花键部103与所述尾部104之间固定连接在一起，例如通过过盈配合固定连接在一起，所述花键部103和所述尾部104之间连接处即为所述分体式转轴的分体位置。
35.如图1至图6所示，在本实施例中，所述花键部103为中空结构，所述尾部104为实心结构，所述进油口101设置在所述花键部103的一端上，所述尾部104设置在所述花键部103的另一端上，从而将所述花键部103远离所述进油口101的一端封闭，从而形成一端设置有进油口101且另一端封闭的转轴10。所述转子模块安装在所述花键部103上，且所述喷油孔102也位于所述花键部103上，且所述调油环20设置在所述花键部103的内部。
36.如图1至图6所示，在本实施例中，所述调油环20设置在所述转轴10的中空腔内，以将所述转轴10内的中空腔室分割成左侧腔室和右侧腔室两部分，且所述调油环20的中间设置有内孔201，所述进油口101的直径设置在所述调油环20中的内孔201直径的0.7倍至1.3
倍之间，且所述调油环20的外圆周上间隔设置有多个导油槽202，通过所述内孔201和所述导油槽202将左侧腔室和右侧腔室相互连通。需要说明的是，所述调油环20上的全部导油槽202占所述调油环20的圆柱面的70％至90％之间，且所述导油槽20底面所在圆周的直径d4设置在所述调油环20直径d5的0.5倍至0.7倍之间。在本实施例中，所述导油槽的槽壁为平滑结构或设置有螺旋结构。
37.如图1至图6所示，在本实施例中，位于所述调油环20两侧的转轴10上均设置有所述喷油孔102，以分别与左侧腔室和右侧腔室相互连通，所述调油环20靠近所述进油口101一侧的喷油孔(即与所述左侧腔室连通的喷油孔)为第一喷油孔，远离所述进油口101一侧的喷油孔(即与所述右侧腔室连通的喷油孔)为第二喷油孔，所述第一喷油孔的直径设置在第二喷油孔直径的0.85倍至1.15倍之间。
38.如图1至图6所示，需要说明的是，电机的主要部件为转轴10、转子模块和定子模块，该定子模块例如装在该电机的壳体上，定子模块包括定子铁芯121和铜线122组成，铜线122绕制在定子铁芯121上，铜线122在端部会形成线包，右侧为出线端线包，左侧为非出线端线包，一般，出线端线包高度大于非出线端的线包高度，在电机工作时，铜线会产生热量，所以右侧需要更多的油液喷溅，以增加冷却能力，如果在没有调油环20的情况下，左侧进油口的油压较大，在初始喷油阶段，会直接喷到右侧，导致右侧喷油较快，左侧喷油会有延迟，会影响电机启动时的散热效果，影响电机性能。而在本实施例中，由于设置有所述调油环20，油液从所述进油口101进入所述转轴10的中空腔内，较多部分油液喷入从调油环20中间的内孔201进入转轴10的右侧腔室内，较少部分反弹到左侧腔室内，从而保证左右两侧的喷油孔102能同步喷油，且由于所述调油环20的外圆周上存在所述导油槽202，以保证左侧腔室和右侧腔室内的油液能及时互通对流，且所述调油环20能使左侧喷油量略小于右侧喷油量，左右两侧的喷油比例接近于左右两侧线包的体积比，使其冷却效果最佳。
39.本发明提出一种电机的油冷结构，在转轴上开有喷油孔，冷却油从转轴一端的进油口进入转轴的空腔内，转轴在旋转时，油液在离心力的作用下会贴着内壁流动，从而使油液从喷油孔中甩出，实现转子液体冷却。
40.本发明提出一种电机的油冷结构，同时通过安装调油环，保证左右两侧油液能同步喷出，并能调节左右两侧的甩油比例，保证运行时的转子动平衡，保证对流换热系数合适，相较于安装油管，安装简单，成本降低。
41.本发明提出一种电机的油冷结构，转轴采用分体式转轴，花键部和尾部之间通过过盈配合，工艺简单，分体位置远离花键部设置有进油口的一端，承受扭矩可以忽略，使其强度可靠。
42.本发明提出一种电机的油冷结构，使得油从一侧进入转轴，较多部分油液喷入调油环中间内孔，较少部分反弹到左侧，保证左右两侧的喷油孔能同步喷油，保证左右两侧的喷油孔能同步喷油，保证定子的左右两侧线包能同时得到冷却，保证左右两侧油液能及时互通对流，能使右侧喷油量略小于左侧喷油量，从而防止一侧油液过多而增加搅油损耗，保证定子的左右两侧线包能同时得到冷却，保证运行时的转子动平衡，使得左右两侧线包上的对流换热系数之比接近于左右两侧线包的体积比，使得其冷却效果最佳。
43.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明，本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，
同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案，例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
44.除说明书所述的技术特征外，其余技术特征为本领域技术人员的已知技术，为突出本发明的创新特点，其余技术特征在此不再赘述。